《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第七篇 包裝性能測試

第二章　包裝容器測試

第四節　玻璃包裝容器性能測試

玻璃包裝容器由于具有化學性能穩定、較高的強度和硬度、較高的透明度和光滑度、不易污染及易于循環利用等優勢，而大量用于食品及醫藥品的包裝。但由于玻璃容器存在易破碎等性能缺陷，因此，測試玻璃容器的強度是十分重要的。分析玻璃包裝容器在流通過程中的情況，需測試的項目很多，可參見表7－2－27。

下面重點介紹幾種常見的測試內容。

表7－2－27玻璃包裝容器的測試項目

一、玻璃包裝容器的強度性能測試

玻璃材料具有抗壓強度高，抗拉強度低的特點，因此，容器破損多因受拉所引起，且受力不同使破損形式有較大差異，如圖7－2－29所示。

圖7－2－29　玻璃容器破損示意

（1）內壓引起破損　（2）由外沖擊引起破損　（3）跌落沖擊引起破損

（4）熱沖擊引起破損　（5）、（6）水錘引起破損

對于因不同原因引起的破損形式，都有相應的測試方法用來測定玻璃容器對外界作用力的承受能力。

（一）內壓強度測試

玻璃容器內壓強度測試是針對內容物引起的內部壓力形成的破壞作用進行的。如盛裝啤酒、汽水等含二氧化碳飲料的玻璃容量，常溫條件下的內部壓力在（19．6～39．2）×104Pa，而當溫度升高到40℃時，內部壓力會上升至（34．3～58．8）×104Pa。

玻璃容器耐內壓強度除與容器自身形狀有關外，還隨瓶身直徑、壁厚、回收使用時間、劃傷程度而變化。表7－2－28列舉瓶體截面形狀和耐內壓強度的關系。

為保護玻璃容器的使用安全，近年來國際上一些國家提高了玻璃容器耐內壓強度指標，如表7－2－29是日本工業標準JIS—S2351中對碳酸飲料瓶耐壓測試強度指標。

表7－2－28瓶體截面形狀與耐內壓強度關系

表7－2－29碳酸飲料瓶耐壓測試強度指標

1．試驗原理

玻璃容器耐內壓強度試驗原理如圖7－2－30。將被測玻璃瓶中充滿水，使瓶內形成內壓，并使水壓以一定比例上升至規定值，根據要求保持一定時間，或逐漸加壓至瓶體破裂。

2．試驗方法

將未經其他試驗的玻璃容器預先在一定溫、濕度條件下放置30min以上。然后，將充滿水的玻璃容器懸掛在內壓試驗機的夾具上，壓緊密封裝置至不漏水程度。開動加壓裝置，以規定的速率逐漸升壓至規定值，并觀察被測試樣瓶能否在此規定的壓力值下保持2s以上；或者，以規定的速率加壓至容器發生破壞。

壓力值是當試驗壓力的保持時間以1min為基準時確定的，也可用表7－2－30來換算壓力和保持時間。

圖7－2－30　內壓強度試驗原理

1—壓力指示燈；2—定時器；3—啟動開關；4—電機；

5—汽缸；6—壓力計；7—壓力管；8—襯墊；9—水；10—夾板

表7－2－30換算壓力及保持時間表

我國目前沒有對玻璃容器耐內壓強度作出標準規定，其測試標準值可參閱日本工業標準JIS—S2351。

（二）機械沖擊強度測試

如圖7－2－27所示，玻璃容器破損的另一個原因是由外沖擊引起的。玻璃瓶在最后破損前，通常能經得起多次劃傷和多次沖擊。沖擊造成的破損，因沖擊位置、瓶型、大小、瓶的狀態不同而異。

根據玻璃容器在使用過程中受到的沖擊形式的不同，其機械沖擊強度試驗方法主要有三種：即擺錘沖擊試驗法、運行沖擊試驗法和斜面沖擊試驗法。這里只介紹前兩種試驗方法，斜面沖擊試驗法請參閱運輸包裝件試驗方法中的相關內容。

1．擺錘沖擊試驗法

擺錘沖擊試驗裝置如圖7－2－31所示。

（1）通過性試驗。將試樣瓶放置在置物臺上，緊靠后退定位擋塊；調整置物臺，將打擊部位調節到需檢測的部位后，水平方向調節置物臺，使振子桿處于自由靜止狀態而沖擊物則輕輕接觸試驗瓶的被沖擊部分；以規定的沖擊能量打擊瓶身周圍相距約120°間隔的三個部位；檢查瓶子有無破損現象。

（2）累進試驗。在通過性試驗的基礎上，確定若干不同階段的沖擊能量，對瓶身周圍相距約120°間隔的三個部位進行反復沖擊，直至瓶體發生破損，并記錄試驗瓶破裂時的沖擊能量值，其試驗的沖擊強度值應不低于0．1J。

2．運行沖擊試驗法

本法是模擬試驗瓶在傳送帶上運行過程中相互碰撞的試驗。試驗裝置如圖7－2－32所示。

圖7－2－31　擺錘沖擊試驗裝置

1—水平方向調節曲柄；2—后退定位退塊；3—平臺高度調節手柄；

4—試驗瓶；5—刻度盤；6—振子桿；7—沖擊物；8—置物臺

圖7－2－32　運行沖擊試驗裝置

1—可變速電機；2—擋板；3—樣品瓶；4—瓶導向槽；5—試樣瓶；6—頂板

其試驗方法是按規定將內裝物充入樣品瓶和試驗瓶，蓋上規定的蓋子，然后開動傳送裝置，并測出瓶子破裂時傳送帶的運行速度。瓶體無破損的傳送速度應在30～40m／min以上。

返回目錄頁